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荧光粉比例对白光LED特性的影响

上传人:LEDth/整理

上传时间: 2014-12-05

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作者郭伟玲/崔德胜/崔碧峰/闰薇薇/刘莹
单位北京工业大学
分类号TN383
发表刊物光谱学与光谱分析
发布时间2011年10月

  引言

  近年来,氮化镓(GaN)基发光二极管(1ight-emitting diode,LED)在光通量、发光效率、寿命等方面都有了极大提高,与传统光源相比,LED具有长寿命、低功耗、无污染等优点,而且在节能照明光源方卣的应用也日趋成熟[1]。目前白光LED制备方法主要是在蓝光LED芯片f:涂覆YAG(Y3A1s()12)荧光粉【“,YAG是一种性能非常好的荧光粉,但存在合成温度高、显色指数低、色温高、用于功率型LED时光衰严重L5“】等缺点,若要提高显色指数,就要在荧光粉中添加其他元素以增加光谱中的红光成分,这会导致荧光粉的发光效率较低L7J,会减小LED的发光效率。硅酸盐荧光粉具有良好的化学稳定性、热稳定性,激发效率L8J、显色性[9’10]和宽的激发带[11’12],使得其应用范围越来越广泛,近年来硅酸盐发光材料成为研究热点并已经产业化。

  为达到各种性能指标,通常白光LED的荧光粉由几种混合而成,但荧光粉种类的增加会影响发光效率并且有的荧光粉之间会发生化学反应。本文用硅酸盐黄色和橙色荧光粉配合GaN基蓝光LED制作了不同色温的白光LED,系统研究了白光LED的光谱特性、显色性和发光效率的变化,并实现了色温、显色指数和发光效率的最优化,为用硅酸盐荧光粉制作白光LED提供了实验依据。

  1实验部分

  1.1主要原料

  硅酸盐黄色荧光粉,发射波长570 nm,色坐标(O.459,0.519);硅酸盐橙色荧光粉,发射波长600帆,色坐标(O.599,0.396),两种荧光粉的粒径均为15μ m;透明硅胶,折射率为1.54;InGaN/GaN蓝光LED芯片,峰值波长445-~450 nm。

  1.2白光LED的制备及测试

  将蓝光LED芯片固晶,焊线,将黄色荧光粉和橙色荧光粉按一定比例混合后加入硅胶中均匀搅拌,然后放入BWZK777真空机中抽真空,直至荧光粉与硅胶的混合物中无气泡为止,再用SHoTMA趼ER 300自动点胶机将已抽真空的荧光粉硅胶混合物点到LED芯片上,点胶量为0.003mL,最后烘烤成型。样品制成后,用浙大三色的LED光电色热测试系统在25℃环境下对样品进行光学特性测试,测试电流350 mA。用LED-200T热台进行温度控制,对样品进行变温测试,测试电流350 mA,温度范围10~80℃。表1是不同荧光粉的配比比例样品在25℃下测试的色温。

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